MAP4ID-Multipurpose Analytics Platform 4 Industrial Data
Il progetto MAP4ID affronta nel pieno alcune delle problematiche emergenti nel contesto dei sistemi informativi aziendali e delle piattaforme di supporto allo sviluppo dei nuovi paradigmi emergenti dalla migrazione verso il paradigma di Industria 4.0.
Il cambiamento in atto, supportato anche da una normativa che incentiva le aziende a spingere verso il cambiamento sfruttando incentivi e linee di investimento mirate, sta portando alla ribalta nelle aziende nuove problematiche legate all’emergere di tecnologie non più prettamente produttive, meccaniche, elettroniche, o in generali riguardanti direttamente il macchinario Industriali, bensì tecnologie di integrazione tra il mondo più “astratto” del software e quello più “fisico” del macchinario e della linea di produzione.
Non è un caso, infatti, che tra le tecnologie abilitanti, riportate schematicamente in figura, troviamo tra le altre: Big Data, Augmented Reality, Cloud Computing, Internet of Things, System Integration, Cybersecurity.
Tutte tecnologie che sono lontane dal tipico mondo della produzione, del ciclo macchina, dell’integrazione di linea, ma che entrano prepotentemente sullo scenario competitivo a creare un gap di innovazione tra PMI e Grandi Imprese, costrette a rincorrere le richieste sempre più stringenti ed ambiziose di integrazione delle filiere (Smart Supply Chain) da parte dei Prime Contractors.
Lo sviluppo del paradigma di Industria 4.0 passa attraverso queste tecnologie abilitanti.
In particolare, l’avanzamento tecnologico, come descritto all’interno della roadmap sviluppata dal Cluster Nazionale Fabbrica Intelligente, è un mega-trend che le imprese dovranno affrontare, dovuto allo sviluppo di dispositivi sempre più a basso costo e sempre più in grado di produrre dati.
Alcune statistiche presentate da Forbes dichiarano che il mercato dei Big Data nel 2027 sarà di oltre 100 miliardi di euro rispetto ai 7 miliardi dello stesso mercato nel 2011. È quindi evidente l’impatto che i dati hanno nella sfera sociale, impatto che il settore industriale non può dimenticare ma anzi, deve sfruttare per poter sviluppare prodotti più intelligenti o efficientare i propri processi produttivi.
All’interno di questo scenario, il partenariato coinvolto nello sviluppo di MAP4ID ha deciso di affrontare l’ambizioso obiettivo di sviluppare una fase di ricerca su tre tematiche prettamente industriali dettate da altrettanti diversi attori key-user coinvolti collateralmente al progetto, che sia mirata alla definizione di un nuovo ambizioso prodotto/servizio da portare sul mercato in una sinergia di intenti e di risorse tra tutti gli attori coinvolti.
Lo scopo del progetto è infatti quello di realizzare un contributo tecnologico in grado di poter essere rapidamente esteso e personalizzato ad incontrare le più disparate esigenze aziendali di piccole e medie PMI nel colmare un vuoto di sistemi informativi e servizi di elaborazione che richiederebbe tempo, investimenti, e personale qualificato per poter essere realizzato.
Come sempre più spesso presentato nei vari studi, convegni, e workshop sul tema che le diverse Camere di Commercio, Associazioni di Settore, Cluster tecnologici, e studi Universitari propongono, la migrazione al paradigma 4.0 può essere fatta più rapidamente se si sviluppano delle sane collaborazioni di partenariato tra Accademia, System Integrators con competenze di dominio industriale, e quindi cliente finale:
il cliente finale è responsabile di elicitare i propri requisiti relativi allo specifico dominio ed il risultato che si vuole raggiungere (che può anche essere riassunto nella volontà di replicare o inseguire la strategia realizzata da un concorrente),
i system integrators sono a loro volta responsabili di supportare il cliente nell’individuare le sorgenti informative provenienti dai sistemi di fabbrica già in uso, o dagli “oggetti” di interesse. Ove non presenti queste informazioni il system integrator dovrà in sinergia e trasparenza operativa affrontare la problematica di abilitare la creazione di informazione nel contesto operativo del cliente al fine di avere le informazioni necessarie,
l’Accademia, ha oggi più che in precedenza, il ruolo di trasferimento tecnologico delle più importanti, recenti e sfidanti tecniche emergenti dal mondo dell’Intelligenza Artificiale, del Calcolo Matematico e Statistico, ma anche di best-practice ingegneristiche di analisi, progettazione delle architetture di riferimento, definizione di nuovi design pattern architetturali e di servizio, che siano consoni e mirati alle esigenze di un settore concreto e famelico di risultati come quello industriale.
Il progetto MAP4ID, quindi, si pone l’ambizioso obiettivo di trasferire nuove metodologie, tecnologie e strumenti nati nel mondo della ricerca accademica, al contesto industriale, ma il tutto orientato a casi concreti di key-users reali e con l’obiettivo dichiarato di definire una piattaforma di servizi che possa essere facilmente personalizzata, fruita e gestita nelle operation quotidiane in diversi contesti ed in diversi scenari industriali.
Come confermato anche dalla priorità “PRI7.6 – Strumenti per il supporto alle decisioni in ambienti complessi” descritta nella roadmap del Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente, Lo sviluppo e la pervasività delle tecnologie ICT (principalmente la connettività estesa e la sensoristica diffusa che caratterizzano la ‘Industrial Internet of Things’) rendono disponibili masse di dati che possono portare a problemi di interpretazione e di gestione.
Se da un lato i problemi di raccolta sono dovuti principalmente a tematiche infrastrutturali, le aziende necessitano di strumenti che in modo efficiente possano analizzare una grande quantità di dati anche di diversa tipologia, da dati di sensori a dati multimediali, concentrarsi sui dati che hanno maggiore significato e riuscire in modo efficiente a trasformarne il contenuto in informazioni su cui intraprendere decisioni (siano esse produttive e/o di incremento performance di prodotto).
Se per un contesto di Grande Impresa, tipicamente si hanno competenze ICT anche significative per affrontare problematiche di clustered e distributed computing, storage persistente e sicuro di informazioni safety-critical, distribuzione ed organizzazione delle architetture ICT dell’azienda, è altrettanto vero che all’interno delle PMI di media e piccola dimensione (che poi è il caso più rappresentativo del tessuto produttivo industriale italiano) queste competenze vanno poco oltre la capacità di organizzare e gestire i sistemi vitali aziendali (es. posta elettronica, sistemi PLM/CAD, gestionali on-premise, pianificatori e sistemi informativi di fabbrica, pacchetti software sviluppati in investimento nel corso degli anni passati).
L’interesse ed il focus orientato al Cloud (soprattutto a causa della pervasività di questo contesto nella vita quotidiana delle singole persone) è da un lato un punto di interesse per le aziende che in questo vedono eventuali prospettive di interesse, potendo scalare e dare in out-source determinate competenze non vitali per il proprio Business, ma dall’altro si scontrano con le problematiche di Digital Divide a causa della ancora scarsa penetrazione della Banda Larga in molti contesti industriali (se è vero per il Sud e le zone più articolate dell’appennino centrale, è anche e soprattutto vero in alcuni contesti industriali della Lombardia, Veneto, e Piemonte), tematiche di formazione sul contesto 4.0 (dove tuttavia la normativa nazionale si è già mossa a cercare di creare un volano di interesse), ma soprattutto ci si scontra con problematiche di diffidenza e paura dettate dal cambiamento.
In molti scenari operativi dove i proponenti del progetto hanno avuto modo di operare nel corso delle più recenti iniziative progettuali, si da nota che la problematica più grande è stata quella di dover garantire al proprietà dell’azienda che i dati trasmessi fuori da essa non fossero distribuiti e salvati su sistemi cloud “pubblici” ma su specifiche macchine server installate presso di loro o presso gli uffici del partner (e questo è stato poi oggetto di visita ispettiva di personale tecnico del committente in alcuni contesti)! Questo senso di preoccupazione e di diffidenza verso eventuali accessi non controllati e non chiari a dati operativi che possono caratterizzare informazioni competitive importanti per una PMI con brevetti attivi su processi di lavorazione o caratteristiche uniche di prodotto, spingono a rinunciare ad una massiva integrazione con il mondo esterno ed in particolare con l’Industrial IoT, pur di conservare la privacy e anonimità della propria caratteristica produttiva.
Per affrontare queste problematiche operative, Intelligentia ha dato vita nel corso degli ultimi anni ad investimenti mirati nello sviluppo di una piattaforma Cloud di servizi basata su alcune delle più note e consolidate tecnologie OpenSource per l’hosting e distribuzione di contenuti specifici in contesti industriali. La piattaforma denominata ELISA (Enterprise Light Information System Architecture) è stata nel corso degli anni rivista numerose volte a cercare di integrare le più richieste funzionalità emergenti dal campo.
La piattaforma, oggetto di un corposo ed ambizioso sviluppo nel corso del progetto MAP4ID, consentiva nella sua prima versione di sviluppare rapidamente (Rapid Prototyping) sistemi informativi di fabbrica per colmare le lacune dei sistemi informativi legacy di fabbrica e quindi concentrare dati ed informazioni di processo per l’elaborazione di nuove KPI (Key Performance Indicators). Si è quindi trasformata nella versione 2 da un generatore di applicativi web da installare presso il cliente, ad una piattaforma di distribuzione di contenuti SaaS con orchestrazione di servizi di basso livello per storage distribuito e scalabile e per l’utilizzo di connessioni sicure punto-punto con le premise operative (tipicamente connessioni VPN dedicate con la rete del cliente, senza quindi accesso pubblico). Questo ha garantito di soddisfare particolari esigenze del cliente finale in presenza di connettività, ma non di personale ICT qualificato alla gestione ordinaria del sistema di base e recupero da errori.
Nel corso del progetto, facendo leva sui tre reali casi applicativi, si realizzerà un nuovo prodotto basato sulle lezioni apprese da ELISA, ma che sia ancora di più basso livello, ovvero una PaaS (Platform as a Service) che possa essere integrata ed utilizzata direttamente anche da altri system integrators e partner. Il tutto aggiungendo le principali tecniche di Intelligenza Artificiale come moduli applicativi plug&play che possano essere riutilizzati in contesti operativi diversi.
Il progetto, pertanto, va nella direzione di creare un nuovo prodotto che faccia leva sullo stato dell’arte e l’applicabilità industriale delle metodologie di analisi dati e di reasoning nate in ambito della ricerca informatica, calandole all’interno di tre casi di studio in altrettante aziende industriali appartenenti al Consorzio Intellimech. In particolare, i casi di studio riguarderanno:
– Caso di studio sulla manutenzione predittiva applicata al contesto di un’azienda produttrice di telai tessili
– Caso di studio sull’ottimizzazione della produzione in un ambiente complesso con alte varianti produttive nel settore beverage
– Caso di studio sulle tecnologie di visione per la qualità e la conformità dei quadri elettrici
Ente (co-)Finanziatore: Ministero dello Sviluppo Economico, CUP: B21B19000650008
Costo complessivo ammissibile del progetto: euro 3.040.275,00
Contributo diretto nella spesa: euro 1.830.107,5
Costo complessivo ammissibile Partner INTELLIMECH: euro 852.750,00
Contributo diretto nella spesa Partner INTELLIMECH: euro 527.746,25
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